TCP/IP协议栈是谁维护的？操作系统？物理网卡？还是上层应用开发者？

Shiftyman 2014-04-23 10:07:08

1、对于计算机网络协议，我们学习了很多协议的原理，各种机制，比如TCP的确认和重传机制，滑动窗口机制等等，我想问的是，这些确认机制，滑动窗口这些是谁实现的呢？操作系统实现的？还是网络适配器？还是开发者在开发程序的时候按照TCP协议的标准实现的？？抑或是，开发语言本身的API实现了，开发者只需要调用相关的接口？
简单地说，就是所谓的网络协议，是不是只是一个标准，规定好一些报文首部格式，然后开发者在开发程序的时候自己去根据标准的规定实现逻辑？还是说，操作系统本身已经维护好一个协议栈，已经实现好传输层及以下的各层处理逻辑，程序员无需关心？

我的理解是：操作系统维护了TCP/ip协议栈，屏蔽了从链路层到传输层的实现细节，对上层应用提供socket，开发应用的人员只要调用socket即可，无需关心TCP等实现细节。不知道对不对呢？

2、不知道有没有朋友用过WinPcap来抓包？我想请问一下，WinPcap绕过了协议栈而对数据包进行捕获，那么它有实现对IP分片的重组吗？还是直接地捕获原生的链路层数据包（即IP分片后的包）？我做了下实现，在局域网链路的MTU为1500的情况下，传输一个3000字节的数据包，捕获的时候竟然是一个完整的数据包。实现的环境是，两台机器连接同一个家庭路由器，然后发送数据。当ping的时候，发现超过1472是提示要分片的，即MTU为1500。但是我们抓包明明是抓取的链路层的包，怎么抓到的不是几个分片后的包呢？？难道WinPcap已经实现了IP分片重组？

请朋友们解答和讨论一下！谢谢！

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大明湖里的青蛙 2014-09-30

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是这样的OSI只是一个网络通讯的参考模型.现在TCP/IP协议簇已经成为业界的协议标准了.具体就TCP/IP协议簇而言,现在是如此实现的. 物理层和数据链路层的一些协议(比较底层的协议,如介质访问控制的相关协议)由网卡NIC通过硬件实现.数据链路层的其他协议,网络层的全部协议,传输层的全部协议是由操作系统负责实现的.操作系统通过socket向应用层提供接口,应用层程序仅需使用传输层借口即可完成网络通讯. 至于楼主的第二个问题,IP数据包的分片重组问题.我没有十分准确的把握,这方面的知识还是欠缺.但是我可以提出我的猜想.既然数据链路层的一些底层协议是由网卡实现的,应该网卡(硬件)就会将IP分片重组,进而上交给操作系统.WinPcap抓取的数据帧是从网卡向操作系统提交的缓冲区内复制而来的.既然是网卡向操作系统上交的数据,应该已经经过了一些底层的数据链路层的协议的处理的.(比如像楼主所说的IP分片的重组)这样,用WINPCAP所得到就是3000而不是1500的数据帧. 鉴于楼主的实验网络环境是以太网,楼主可以查阅一下CSMA的具体功能.看看它是否在帧的层面上完成了帧重组.

小狼- 2014-09-09

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1楼2楼没懂楼主的意思。楼主的意思是协议栈是怎么（由谁？网卡或操作系统）实现的。比如说楼主的例子，TCP的滑动窗口、确认重传。同问这个问题，不过我分析应该不是操作系统（仅针对windows系列），因为我查看了一下那些socket函数导出的文件，在mswsock.dll、winsockhc.dll、wsock32.dll里面，虽说这些也是操作系统提供的dll，但是从一个什么模型（忘记了，应该是操作系系统或计算机原理的什么模型，非osi模型）上来看，这些文件也只算是应用层的东西，非操作系统、非内核的部分。所以我认为，楼主的疑问，TCP/IP协议栈的实现应该是应用程序实现的，只不过是被封装成了一各个dll文件，有应用程序调用。如果错误，请见谅。